Pametna mreža je električna mreža koja je digitalizirana tako da se razne digitalne mjere mogu koristiti za kontrolu i upravljanje mrežom. Cilj instaliranja pametne mreže je inteligentno zadovoljiti potrebe za energijom, promicati energetsku učinkovitost uz stvaranje pouzdanijeg izvora energije koji je i jeftiniji. Većina planova za pametne mreže vrti se oko remonta postojećih električnih mreža, umjesto da se krene od nule s potpuno novim sustavom.
Slično kao i autoceste (ili internet), električna mreža sastavljena je u komadima. Različite elektrane su bile uključene u mrežu u različito vrijeme, a uspostava prijenosnih i distribucijskih sustava bila je vrlo nestalna. Početkom 21. stoljeća, sve veći broj nacija diljem svijeta postao je zabrinut zbog toga što su njihove električne mreže stare, zastarjele i ranjive kako na vanjske napade tako i na kvar iznutra. Kao odgovor, razvijen je koncept pametne ili inteligentne mreže.
Uz pametnu mrežu, svaki korak procesa proizvodnje i prijenosa energije prati se digitalno, kao i strana potražnje u jednadžbi. Digitalni uređaji unutar mreže mogu odlučiti kako najbolje raspodijeliti snagu, ovisno o potražnji, i mogu biti u mogućnosti kontrolirati uređaje priključene na mrežu. U jednostavnom primjeru, pametna mreža bi prepoznala da puno ljudi u jednom području koristi klima-uređaje jer je bilo vruće i odlučila bi prebaciti više energije u taj dio mreže. Nadalje, pametna mreža mogla bi imati mogućnost isključivanja neiskorištenih pokretnih stepenica i dizala u poslovnim zgradama kako bi se oslobodila struja ili prilagođavanja termostata koji se koriste za kontrolu klime kako bi potrošnja energije bila učinkovitija.
Dobro dizajnirane pametne mreže namijenjene su samoizlječivanju, s različitim područjima mreže koja identificira probleme i rješava ih neovisno. Oni također promiču uključenost potrošača, ponekad izravno, u obliku brojila koja naplaćuju različite cijene ovisno o tome kada i kako se energija koristi. Neke nacije su tvrdile da su pametni mrežni sustavi također ključni iz razloga nacionalne sigurnosti jer mogu pomoći zemlji da se odupre terorističkom napadu, a pametne mreže mogu se koristiti za promicanje ukupnog smanjenja potrošnje energije u cijeloj državi.
Koncept pametne mreže naišao je na značajno protivljenje kada je uveden. Mnoga komunalna poduzeća bila su entuzijastična, ali nezainteresirana za financiranje projekata pametnih mreža, posebice onih eksperimentalnih koji bi se mogli pokazati skupim. Nacionalne vlade također oklijevaju financirati takve projekte, iako su neke zapravo odobrile projekte pametnih mreža, a nekima pojedinim građanima nije odgovarala razina praćenja potrošača električne energije uključenih u učinkovit sustav pametne mreže.